IRIS Rheo-Hub
Popis programu
Ing. Josef Žák
ČVUT, FSv, Katedra silničních staveb
2012
Projekt FRVŠ F1/795/2012; Modernizace a rozšíření výuky předmětu Stavba Pozemních
Komunikací
1
Obsah
1
Obsah..................................................................................................................................................... 2
2
Úvodní slovo .......................................................................................................................................... 3
3
Popis programu ..................................................................................................................................... 3
4
Použití programu ................................................................................................................................... 3
5
Vkládání dat ........................................................................................................................................... 4
6
Ukládání ................................................................................................................................................. 4
7
Prohlížení dat......................................................................................................................................... 5
7.1
Obecné grafy a funkce ................................................................................................................... 5
7.1.1
7.2
8
Export dat ...................................................................................................................................... 6
Posun v závislosti na proměnné ............................................................................................................ 6
8.1
9
Časově-teplotní superpozice v IRIS R.H. ........................................................................................ 6
Editování dat.......................................................................................................................................... 7
10
Materiálové funkce ........................................................................................................................... 8
10.1
Rozdíl mezi funkcemi ..................................................................................................................... 9
10.2
Obecně známé grafy ...................................................................................................................... 9
10.2.1
Cole-Cole ............................................................................................................................... 9
10.2.2
Black diagram ...................................................................................................................... 10
10.2.3
Cox-Merz ............................................................................................................................. 10
10.2.4
Winter-plot .......................................................................................................................... 11
11
Reologické modely .......................................................................................................................... 11
12
Teorie............................................................................................................................................... 13
12.1
Wiliams Landel Fery............................................................................................................. 14
12.1.2
Vogel –Fulcher ..................................................................................................................... 14
12.1.3
Arhenius............................................................................................................................... 14
13
13.1
14
Časově teplotní superpozice ....................................................................................................... 13
12.1.1
12.2
Stránka 2
Nastavení grafů ..................................................................................................................... 5
Retardační a relaxační spektrum materiálu ................................................................................ 15
Příklad .............................................................................................................................................. 15
Přepočet G*/E* ,MS, J(t) ............................................................................................................. 15
Literatura ......................................................................................................................................... 19
2 Úvodní slovo
Účelem tohoto dokumentu je seznámení čtenáře s programem IRIS Rheo-Hub verze 2011, který
byl zakoupen Katedrou silničních staveb s podporou projektu FRVŠ F1/795/2012; Modernizace a
rozšíření výuky předmětu Stavba Pozemních Komunikací.
Čtenář se v tomto dokumentu dozví jak nahrávat vstupní data do programu, jak s nimi dále
pracovat a základní teorii k prováděným výpočetním postupům.
Dokument nezabíhá do podrobností a předpokládá čtenářovo znalost reologie a pojmů
používaných v reologii polymerů, asfaltových pojiv a asfaltových směsí.
Pokud používáte tento program a popis programu, zvláště pokud jej využíváte pro řešení
projektů nebo závěrečných prací, dejte mi o tom vědět. Krátká zpráva nebo e-mail znamená
velmi mnoho, čím více budou využívány, tím spíše mohu ospravedlnit čas, který byl věnován
psaní tohoto popisu a spojených aktivit. Pokud budete publikovat článek či práci obsahující
výsledky dosažené s pomocí tohoto popisu, nebo IRIS programu, nezapomeňte uvést odkaz na
tento dokument a program.
Pro jednoznačnost popisu programu je zvolen popis cesty nástrojů přes roletové menu /vždy
označené kurzívou/, celou řadu z nich lze /dle nastavení zobrazení panelu nabídek/ najít
v panelu nabídek jako ikony a lze tak nástroje volat rychleji.
V případě potřeby se na mě neváhejte s dotazy obrátit osobně, nebo e-mailem:
[email protected]
3 Popis programu
IRIS Rheo-Hub program vznikl především pro zefektivnění práce s daty z reologických
experimentů. Lze s jeho pomocí snadno pracovat s daty z různých reometrů, reologických
experimentů, determinovat reologické parametry materiálu a používat je pro vzájemné srovnání
nebo analýzu chování materiálu. Velká část programu je věnována časově teplotní superpozici a
převodem dat na relaxační a retardační spektrum materiálu a následnému výpočtu
materiálových funkcí, dále pak modelování lineárně viskoelastického chování materiálu během
zkoušky dotvarování a start-up.
Stránka 3
4 Použití programu
V aplikacích programu na analýzu materiálu jako je asfaltové pojivo, nebo asfaltová směs je IRIS
Rheo-Hub program přínosem především díky automatizovanému výpočtu časově teplotní
superpozice (Viz odstavec Teorie) a možnosti graficky posouvat s daty naměřenými při
jednotlivých teplotách. Omezením je možnost volit referenční teplotu pouze jako teplotu
z jednoho provedených měření.
Dále lze využít iteračního výpočtu pro převod naměřených dat na relaxační a retardační
spektrum materiálu (Viz odstavec Teorie) a výpočtu materiálových funkcí (Viz odstavec
Materiálové funkce)
Z těchto materiálových charakteristik pak zobrazovat materiálové funkce a parametry viz
odstavec Materiálové funkce.
Z programu je možné jakoukoliv funkci/data exportovat ve formátu ASCII a použít jí tak
v klasických tabulkových procesorech (např. Excel).
5 Vkládání dat
Do programu lze vkládat data ve formátu IRIS, tzn. s koncovkou iwd. nebo iwp. Tuto možnost
využijte především při otevírání již uložených projektů.
Cesta: File\ Open project… nebo
File\ Import Data Files\ IRIS format…
Jestliže data, která budete do programu vkládat, jsou v Excelovském nebo ASCII formátu, pak
využijte možnosti vkládání dat jako „Single file import“, nebo „Via New Spreadsheet“.
Cesta: File\ Import Data Files\ General ASCII format\ Single File Import… nebo
File\ Import Data Files\ Via New Spreadsheet\ Dynamic data…, Transient or Steady
Data…, Spectra…, General Data…
6 Ukládání
Program stále udržuje všechna vstupní data v zápisu projektu, někdy je ale zbytečně obtížné
vracet se zpět v krocích a zobrazit například až data zdrojová. Z těchto důvodů doporučuji
ukládání každé materiálové charakteristiky zvlášť do souboru, tak aby byla zajištěna reciprocita
mezi materiálovými charakteristikami bez chyb způsobených přepočty na základě jiných vstupů
a nastavení.
Ukládat lze dvěma způsoby:
IRIS Projekt – nejčastěji používaný formát (Například: komplexní křivky, zdrojová data)
Stránka 4
Cesta: File\ Save Project\ Save project…
IRIS ASCII Data – používaný pro ukládání jednotlivých materiálových funkcí (Například: G*,E*,
J(t), D(t), MS)
Cesta: File\Export Data Files\ Base Data…
7 Prohlížení dat
7.1 Obecné grafy a funkce
V dialogovém okně programu „Project Explorer and Material Functions“ /Obrázek 1/
Cesta: View\ Project Explorer and Material Functions
lze nastavovat dvě proměnné pro zobrazované funkce a zobrazovaná data v programu /Viz
odstavec materiálové funkce/. V případě práce s více soubory/zkouškami/materiály, lze
v dialogovém okně zapínat odškrtávacím políčkem, které z dat budou zobrazena. /Obrázek 1/
Obrázek 1: Project Explorer and Material Functions
7.1.1 Nastavení grafů
Roletové menu Graph najdete:
Cesta: Graph\...
Stránka 5
Přes zmíněné roletové menu lze upravovat nastavení zobrazovaného grafu, volit měřítka, popis
os, vkládat texty, šipky, měřit skol křivky, zobrazovat legendu, atd. Obsažené nástroje jsou
obvyklé a pro uživatele tabulkových procesorů všeobecně známe. Věřím tedy, že i bez návodu
bude jejich použití bezproblémové.
7.2 Export dat
Data lze samozřejmě exportovat do IRIS ASCII Data formátu(Viz odstavec ukládání) s koncovkou
.iwd a následně použít v tabulkovém procesoru na který jste zvyklí /Microsoft Excel,
OpenOffice.org Calc,…/, nebo jiném nástroji pro práci s funkcemi, jejich přepočty a aproximací
/Matlab, Wolfram Matematica, TableCurve,…/
Jakákoliv zobraená data / funkci v grafu programu můžete také exportovat jednotlivě jako
souřadnice ve formátu ASCII. Na takovou funkci najeďte myší, klikněte pravým tlačítkem a
vyberte možnost „Save Material Function ASCII File“.
8 Posun v závislosti na proměnné
Dialogové okno „Shift Mode“
Cesta: View\ Time-Temperature Shift
je nástrojem pro posun naměřených dat vzhledem k třetí proměnné. Proměnou může být
jakákoliv sledovaná charakteristika měřená současně s komplexními moduly materiálu.
/Například: mezerovitost, vlhkost kameniva, napětí, molekulová hmotnost a celá řada dalších/
Dialogové okno „Shift Mode“ lze zobrazit pouze pro závislost komplexních modulů na frekvenci.
Nutnost měření charakteristik současně s komplexními moduly materiálu je pouze úzusem
spojeným s prvotním účelem a napsáním programu. Program můžeme „ošálit“ a do sloupců
komplexních modulů zadávat jinou materiálovou charakteristiku a používat „Shift Mode“ pro
sledování návazností měřených dat na dalších charakteristikách.
Omezením je, že tento posun lze provádět pouze k referenční hodnotě charakteristiky jednoho
z měření. Ačkoliv lze následně materiálové charakteristiky posunout /opět pouze v rozmezí
měřených hodnot/ v okně „Project Explorer and Material Functions“. Jestliže by bylo potřeba
provádět posuny vzhledem k hodnotě jiné než byla konkrétní hodnota měření, případné zjištění
materiálových charakteristik mimo obor měřených hodnot, lze využít k tomu naprogramovaný
Excel /kontaktujte autora/.
Parametry známých vztahů určených pro posuny v rámci reologických experimentů /viz
odstavec Teorie/ lze zobrazit v dialogovém okně „Fit of Shift Parameters“
Cesta: View\ Shift fit parameters…
Stránka 6
8.1 Časově-teplotní superpozice v IRIS R.H.
Jestliže je třetí měřenou proměnnou pro komplexní moduly materiálu teplota, je možné
dialogové okno „Shift Mode“ využít k provedení Časově-teplotní superpozice. /Viz odstavec
Teorie/
Nastavení pro provedení časově teplotní superpozice:
Jako referenční teplota musí být nastavena jedna z teplot, při kterých bylo provedeno měření.
/Viz předchozí odstavec Posun v závislosti na proměnné/
K sledování průběhu posunutého fázového úhlu doporučuji kombinaci tangenty fázového úhlu
„Show loss tangent“ v logaritmickém měřítku „logarithmic“ / Viz obrázek č:2/
Pro časově-teplotně reologicky jednoduchý materiál zvolte pouze vertikální posun.
Následně lze zvolit automatický posun „use all data sets“ nebo „select data sets“.
Posun lze provádět také tahem myši. Jestliže umístíte kurzor myši nad graf s daty, změní se
ukazatel myši na posun a lze pohybovat s daty v rámci nastavení posunu a grafu manuálně.
Po provedení Časově-teplotní superpozice stiskněte „Merge to Master“ pro vytvoření komplexní
křivky z posunutých dat.
Obrázek 2: Okno “Shift Mode” s nastavením pro Časově-teplotní superpozici
Stránka 7
9 Editování dat
Při potřebě vyloučení některých dat z následujících výpočtů nebo zobrazení, lze použít nástroje
„Edit Data Set“
Cesta: Graph\ Edit data set…
Pak je možné jednotlivý bod označit a odškrtnout políčko „Show data point“. S pomocí tohoto
nastavení bude bod vyloučen ze zobrazení a následujících výpočtů. Ačkoliv zůstane v souboru
stále zachován a je možné ho s pomocí stejného dialogového okna opět načíst.
Pro skupinové vyloučení dat v určité oblasti měření slouží nastavení v dialogovém okně „Edit
Data Set“ oblast „Cutoff“ /Viz obrázek 3/
Obrázek 3: Dialogové okno Edit Data Set
10 Materiálové funkce
Zobrazení dialogového okna Project Explorer and Material Funcition viz odstavec 7 Prohlížení
dat.
V dialogovém okně Project Explorer and Material Funcition můžete vybrat materiálové funkce,
které chcete zobrazit. K dispozici jsou dvě nastavení křivek s rozdílnou proměnnou na ose x.
Následně pak čtyři komboboxy v nichž lze vybrat až dvě materiálové funkce. Současně lze tedy
zobrazit až 8 materiálových funkcí s dvěma různými parametry na ose x.
Stránka 8
Postup je takový, že pro zobrazení materiálové funkce je potřeba nejdříve vybrat příslušnou
proměnnou na ose x, pak materiálovou funkci, IRIS Rheo Hub pak automaticky vybere
příslušnou proměnnou osy y.
Funkcí, diskrétních veličin a parametrů popisující vlastnosti materiálu, jenž je možné zobrazit
v programu IRIS Rheo Hub je celá řada. Vzhledem k jejich množství je zde uveden pouze jejich
seznam:
ω; t; G*; G‘; G‘‘; λi; 1/ λi; Λi; G’calc; G‘‘calc; G*calc; time;1/time; ̇ ; T; 1000/T; T/Tref; Tg/T; (TTg)/T; ; ; ; J‘; J‘‘; J*; E‘; E‘‘; E*;
;
;
; J‘,J‘‘ calc; J’calc; J‘‘calc; J*calc;
E‘,E‘‘calc; E’calc; E‘‘calc; E*calc; G(t)calc; J(t)calc; G(t)calc,J(t)calc; aT; bT; 1/bT; aT, bT; aT(WLF);
aT(Arr.); bT(poly.); 1/bT(poly.); aT(WLF),bT(poly.); aT(Arr.),bT(poly.)
10.1 Rozdíl mezi funkcemi
Pro výpočet rozdílu mezi dvěma funkcemi lze použít nástroj „Calculate differences between
materiál functions“
Cesta: Tools\ Material Function Difference…
Vypočtený rozdíl se přidá jako další datový soubor a rozdíl se přidá mezi materiálové funkce
v dialogovém okně „Project Explorer and materiál Functions“.
10.2 Obecně známé grafy
Součástí práce s grafy a materiálovými funkcemi je možnost uložení /oblíbených/ nastavení pod
nástrojem „Predefined Material Function Set“. Navolíme-li materiálové funkce /viz odstavec
Materiálové funkce/ můžeme toto nastavení zobrazení uložit pro další rychlý přístup pod
nástrojem „Add Current Set to Predefined“
Cesta: Pravé tlačítko myši v prostoru grafu/ Add Current Set to Predefined..
Mezi obecně známe grafy, které si do svého uživatelského nastavení můžete uložit, patří
následující grafy:
10.2.1
Cole-Cole
Je definován proměnnou reálné části komplexního modulu na ose X a imaginární částí
komplexního modulu na ose Y.
Jedná se o graf původem z dielektriky, jenž je teorie viskoelasticity svým základem podobná.
V oboru reologie asfaltových pojiv a asfaltových směsí je používán ke studiu realné a imaginární
části komplexního modulu z dynamických oscilačních měření. Cole-Cole diagram je často využit
také k determinování parametrů reologických modelů.
Stránka 9
Ze závislost imaginární části komplexního modulu na reálné části komplexního modulu lze
usuzovat na poměr elastického a viskózního chování materiálu. Lze říci, že čím více je křivka
plochá a dlouhá ve směru osy X, tím větší úlohu má reálná část komplexního modulu před
imaginární.
Obrácený vztah závislosti reálné části komplexního modulu na imaginární části komplexního
modulu má pak tzv. Han Plot.
10.2.2
Black diagram
Black diagram zobrazuje fázový úhel jako funkci komplexního modulu.
Black diagram je obdobně jako Cole-Cole diagram určen pro studium výsledků z dynamických
oscilačních měření. Specifikem Black diagramu je jeho zobrazení dat při nízkých komplexních
modulech tuhosti /především díky logaritmickému měřítku/ a vysokých hodnotách fázového
úhlu, kde lze například jednoznačně odlišit chování asfaltových hutněných směsí od chování
asfaltových pojiv.
Z tohoto grafu pak můžeme posuzovat pružnost materiálu v danné hodnotě komplexnéího
modulu. Lze říci, že čím je pro dannou hodnotu komplexního modulu fázový úhel nižší, tím je
materiál pružnější.
Blíží-li se fázový úhel nule, blíží se také tangenc fázového úhlu nule, pak reálná část komplexního
modulu převažuje nad imaginární částí komplexního modulu, která se dále téměř ztratí. Tzn.
IG*I dosáhne hodnoty G‘ . Minimum G* je tzv. elastický modul /platau modulus/ materiálu.
Tento graf je také znám pod názvem Van Gurp-Palmen plot a v reologii polymerů je využíván pro
stanovení disperzních vlastností materiálu.
10.2.3
Cox-Merz
Nastavíme-li na vodorovnou osu rychlost smykového přetvoření a na svislou osu viskozitu,
obdržíme Cox-Merz diagram.
̇
Cox-Merzovo pravidlo je empirické pravidlo, jež definuje vztah mezi viskozitou /steady state
shear viskozity/ η, vykreslenou s proměnou rychlosti smykového přetvoření a magnitudou
komplexní viskozity Iη*I vykreslenou s proměnnou frekvence.
Cox-Merzovo pravidlo:
Stránka 10
̇
̇
Cox-Merzovo pravidlo může být použito pro determinování viscosity /steady state viscosity/ při
vysokých rychlostech smykového přetváření z měření dynamickou oscilací.
Současně platí, že závislost komplexní viskozity na frekvenci zatěžování může být predikována
z hodnot ustálené viskozity /steady state viscosity/.
10.2.4
Winter-plot
Je definován proměnnou komplexního smykového modulu na vodorovné ose a komplexní
viskozity na ose svislé.
11 Reologické modely
V programu jsou dostupné některé reologické modely pro aplikaci lineární viskoelastické teorie
„LV Theory“ a nelineární viskoelastické teorie „NLV Theory“
V programu není k dispozici řešitel, který by aproximoval data reologickými modely. Možností je
nastavení parametrů ručně interpolací, nebo export dat /viz odstavec ukládání/ a jejich
aproximace reologickými modely v jiném SW /např. Wolfram Matematica, Matlab, TableCurve/.
Reologické modely obsažené v IRIS programu neobsahují modely běžně používané v reologii
asfaltových směsí nebo pojiv. Pro použití lze tedy doporučit práci s modely v jiném SW než je
IRIS Rheo Hub a v případě potřeby srovnání v programu pak data modelu nahrát jako diskrétní
veličiny v podobě dalšího souboru. /Viz odstavec Prohlížení dat/
Seznam Reoloických modelů implementovaných v IRIS Rheo Hub programu:
Pro lineární viskoelastickou teorii:
Cesta: LV Theory\...
\Classical Theory:
Maxwell mode
Rose
Doi-Edwards
\Empirical Models:
BSW (Baumgärtel, Schausberger, Winter)
Stránka 11
CW (Chambon-Winter)
Broadened BSW
BSW Palade Verney-Attane
Dual broadened BSW
\Melts and Solution
\Tube Dilatation:
Linear Chain (Milner, McLeish)
Star (Pryke, Blackwell, McLeish, Young)
H or Pom-Pom (McLeish et al.)
Tree (Blackwell, Harlen, McLeish)
\Hierarchical:
Linear Chain
Star
H
Others
Kroger-Hess
\Blends:
Palierne
Bousmina
\Disepersion:
Glassy (Mason and Weitz)
Pro nelieneární viskoelastickou teorii:
Stránka 12
Cesta: NLV Theory\...
\Classical Theory:
Lodge Rubber-like Liquid
Doi-Edwars Independent Alignment
\Empirical models:
Wagner Dumping Function
\Melts and Solution
\Molecular Stress Function (MSF):
Monodisperse
Polydisperse
\Tube Dilation
Linear
Star
H or Pom-Pom
Three
Simplified CCR
PTT-XPP
12 Teorie
12.1 Časově teplotní superpozice
Je známo, že chování asfaltové směsi, nebo asfaltového pojiva závisí na teplotě a času zatížení.
Jestliže se tyto proměnné nacházejí v rozsahu, kde se materiál chová lineárně viskoelasticky a
současně můžeme materiál charakterizovat jako teplotně-reologicky jednoduchý, pak lze efekt
času, nebo frekvence a teploty vyjádřit parametry Časově-teplotní superpozice.
Stránka 13
Vlastnost materiálu jako funkce času, nebo frekvence, jako například výsledky dynamických
měření, nebo materiálové spektrum, při několika teplotách mohou být posunuty podél osy
k vytvoření komplexní křivky /master curve/.
V programu IRIS Rheo Hub je pro Časově-teplotní superpozici určen nástroj „Shift Mode“ /Viz
odstavec Posun v závislosti na proměnné/. Nastavení Časově-teplotní superpozice pak lze najít
v odstavci Časově-teplotní superpozice v IRIS R.H. Konkrétní příklad provedení Časově-teplotní
superpozice je pak uveden v příkladu „Přepočet G*/E* ,MS, J(t)“ na konci tohoto dokumentu.
V tomto dokumentu jsou uváděny postupy pro posun v rámci vodorovné osy času nebo
frekvence s jedním parametrem, někdy také označované jako akcelerace testování na základě
teploty, obecně jsou známé i posuny podél osy svislé /např.: mění-li se hustota materiálu se
změnou frekvence/teploty/ tento efekt je zanedbatelný pro asfaltovou hutněnou směs, lze ho
však pozorovat pro některá polymery modifikovaná asfaltová pojiva a v IRIS Rheo Hub
modelovat pomocí polynomu třetího řádu.
Pro posun na vodorovné ose X platí tedy že:
Kde ω je úhlová frekvence a T je proměnná teplota.
Přičemž pro referenční teplotu T0 platí:
12.1.1
Wiliams Landel Fery
Rovnice používaná pro výpočet parametrů Časově-teplotní superpozice dle Wiliams Landel Fery
je následující:
Kde aT je převodní faktor Časově-teplotní superpozice, T je proměnná teplota, T0 je referenční
teplota, C1 a C2 jsou parametry WLF rovince.
12.1.2
Vogel –Fulcher
Rovnice William Landel Fery může být vyjádřena v jiné formě známe jako Vogel-Fulcher:
(
)
Kde nové proměnné jsou Tv=T0-C2 ; Ev/R= ln(10)* C1 * C2
12.1.3
Arhenius
Stránka 14
Další rovnicí používanou výpočet parametrů Časově teplotní superpozice je Arheniova rovnice:
(
)
12.2 Retardační a relaxační spektrum materiálu
V programu je implementována nelineární regrese parametrů diskrétního relaxačního spektra
pro Maxwellův řetězec o N článcích:
∑
Kde δ je Dirac delta funkce
Dále pak konverze diskrétního relaxačního spektra na diskrétní spektrum retardační:
∑
(∏
)
∏
Materiálové funkce vypočtené na základě spektra jsou následně označené s příponou calc. /Viz
odstavec Materiálové funkce/
Označení proměnných:
gi; λi
- diskrétní relaxační spektrum
ji; Λi
- diskrétní retardační spektrum
h(gi); λi
- spojité relaxační spektrum
13 Příklad
13.1 Přepočet G*/E* ,MS, J(t)
V tomto příkladu je uveden postup vložení dat z měření dynamických smykových modulů do
programu IRIS Rheo Hub, následně provedení časově teplotní superpozice, výpočet
materiálového spektra /MS/ a převod na komplexní křivku materiálu. Dále pak zobrazení
vypočtené funkce poddajnosti.
1. krokem po spuštění IRIS Rheo Hub programu je založení nového projektu
Stránka 15
Cesta: File\New Project
2. krokem je nahrání dat z oscilačních měření
Cesta: File\ Import Data Files\ Via New Spreadsheet\ Dynamic data…
Zobrazí se dialogové okno „New Dynamic Data Table“ /Obrázek č. 4/
Zadejte hodnoty /viz následující obrázek č. 4/
Obrázek 4: Dynamic Data Table
V případě potřeby je možné změnit jednotky sloupců na požadované volbou v dialogovém okně
„Select units for new dynamic data“ které se zobrazí volbou:
Cesta: Data\ Data Units\...
Z nabídky panelu nástrojů pak zvolte první ikonu s názvem „Update diagram with table data“
Stránka 16
V dialogovém okně „Edit data set specific“ zadejte název souboru a další potřebné parametry.
/Viz obrázek č. 5/
Obrázek 5: Edit data set specifics
Následně potvrďte zadání tlačítkem OK. Data se zobrazí v grafu a jako soubor projektu v
dialogovém okně “Project Expolorer and Material Functions”
Postupně zadejte veškerá data z vašich provedených oscilačních měření opakováním postupu v
kroku 2.
Následně projekt uložte (doporučuji například s názvem BaseData.iwp).
3. krokem je provedení Časově teplotní superpozice na nahraných datech
Pro provedení časově teplotní superpozice zvolte nástroj Shift Mode /viz odstavec Posun
v závislosti na proměnné/
Cesta: View\ Time-Temperature Shif
Stránka 17
Obrázek 6: Data před provedením Časově-teplotní superpozice
V dialogovém okně „Shift Mode“ vyberte referenční teplotu, vyberte možnost posunu a
stiskněte možnost Autoamtického posunutí „use all data sets“
Obrázek 7: Data po provedení časově teplotní superpozice
Nyní vizuálně zkontrolujte kvalitu provedení Časově-teplotní superpozice a v případě nutnosti
posuňte jednotlivá měření manuálně /viz odstavec Časově teplotní superpozice v IRIS R.H./
Jednotlivé body můžete také editovat /viz odstavec Editování dat/
Po provedení potřebných úprav vyberte nástroj “Merge to Master” pro vytvoření komplexní
křivky z dialogového okna “Shift Mode”.
Projekt nyní uložte s názvem “MasterCurve.iwp”
4.krokem je výpočet diskrétní relaxačního spektra z komplexní křivky
Pro spuštění nelineární regrese vyberte nástroj „Calculate Spectrum“ /viz odstavec retardační a
relaxační spektrum materiálu/
Cesta: Spectrum\ Calculate…
V dialogovém okně „Options“ zadejte materiálové konstanty v případě potřeby a stiskněte
„Accept Values & Calculate“
Zobrazí se okno „Calculation_Resuluts“, které po proběhnutí nelineární regrese samo zmizí.
V grafu programu se pak zobrazí průběh vypočtené regrese vzhledem k vašim datům z měření.
Stránka 18
Po vizuální kontrole projekt uložte s názvem „Spectrum.iwp“
5. krokem je zobrazení funkce poddajnosti
Vyberte nástroj „Project Explorer and Material Functions“ /Viz odstavec Prohlížení dat/
Cesta: View\ Project Explorer and Material Functions
Kde nastavte proměnou na ose X pro „Curve 1“ na hodnotu „time“
A pro zobrazení funkce poddajnosti pak vyberte z komboboxu levé osy Y pro „Curve 1“ hodnotu
„J(t)calc“.
Obrázek 8: Zobrazená funkce poddajnosti
14 Literatura
Stránka 19
Dealy, J. M., and K. F. Wissbrun. 1999. Melt Rheology and Its Role in Plastics Processing: Theory
and Applications. Springer.
Ferry, John D. 1980. Viscoelastic Properties of Polymers. 3rd ed. Wiley.
Trinkle, Stefan, and Christian Friedrich. 2001. “Van Gurp-Palmen-plot: a Way to Characterize
Polydispersity of Linear Polymers.” Rheologica Acta 40 (4) (July 1): 322–328.
doi:10.1007/s003970000137.
Tschoegl, Nicholas W. 1989. The Phenomenological Theory of Linear Viscoelastic Behavior: An
Introduction. Springer-Verlag.
Kim, Y. 2008. MODELING OF ASPHALT CONCRETE. 1st ed. McGraw Hill Professional.
Žák, Josef. 2010. “Wheel Tracking Test”. Diploma Thesis, Czech Technical University in Prague.
Download

Popis programu IRIS Rheo Hub